一、初中物理浮力类问题
1.甲、乙两完全相同的烧杯中装有不同液体,放入两个完全相同的物体,当物体静止后两烧杯中液面恰好相平,如图所示。液体对两个物体下底面的压强分别是p甲、p乙,容器对水平桌面的压力分别是F甲、F乙。下列判断正确的是( )
A.p甲p乙 F甲F乙 C.p甲p乙 F甲F乙 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】
B.p甲>p乙 F甲F乙 D.p甲>p乙 F甲F乙
由图可知,甲烧杯中的物体漂浮在液体中,乙烧杯中的物体悬浮在液体中,所以甲烧杯中的物体和乙烧杯中的物体所受的浮力都等于物体的重力,即
F浮甲F浮乙G物
又根据压强与浮力关系,可知
F浮甲p甲底S F浮乙p乙底Sp乙顶S
则
p甲底Sp乙底Sp乙顶S
即
p乙顶p乙底p甲底0
故p甲p乙;因为甲烧杯中的物体浸入液体的体积小于乙烧杯中的物体浸入液体的体积,根据公式
F浮液gV浸
可知甲液体的密度大于乙液体的密度;两烧杯对水平桌面的压力分别为
F甲G容G物G甲液G容G物甲g(hS容V甲浸) F乙G容G物G乙液G容G物乙g(hS容V乙浸)
由于
F浮甲甲gV甲浸G物 F浮乙乙gV乙浸G物
则
F甲G容甲ghS容
F乙G容乙ghS容
因为甲>乙,则
F甲F乙
故选C。
2.如图所示,水平桌面上有甲、乙两个相同的烧杯,都装有一些水。将不同材料制成的、体积相同的两个空心球a、b,分别放人两个烧杯的水中,静止时,a球下沉到烧杯底部,b球漂浮在水面,且两个烧杯中的水面恰好相平,则下列说法错误的是( )
A.两个烧杯底部受到水的压力相等
B.甲烧杯对桌面的压力大于乙烧杯对桌面的压力 C.a球受到的浮力大于b球受到的浮力 D.a球材料的密度大于b球材料的密度 【答案】D 【解析】 【详解】
A.由于两杯水面相平,则水的高度相同,由pgh可知两杯水对地面压强相同,杯子底面积相同,则又由F=pS可知,水对杯底压力相等,故A正确,不符合题意; B.a球在甲杯中沉底,所以
Ga>F浮a
根据阿基米德原理有F浮a=G排a,所以
Ga>G排a
即a受到的重力大于a排开水的重力;则甲烧杯对水平桌面的压力:
F甲=G杯+G水+Ga>G杯+G水+G排a﹣﹣﹣①
b球在乙杯中漂浮,所以
F浮b=Gb
根据阿基米德原理有F浮b=G排b,所以
Gb=G排b
即b受到的重力等于b排开水的重;则乙烧杯对水平桌面的压力:
F乙G杯G水GbG杯G水G排b﹣﹣﹣②
h相同,S相同,故两杯水和排开水的总体积相同,水和排开水的总重相同,即
G水G排aG水G排b﹣﹣③
综合①②③式可得:F甲>F乙,即甲烧杯对桌面的压力大于乙烧杯对桌面的压力,故B正确,不符合题意;
C.a球下沉,b球漂浮,则可知a排开水的体积大于b,由F浮液gV排可知,a受到的浮力更大,故C正确,不符合题意;
D.a球下沉到烧杯底部,b球漂浮在水面,根据浮沉条件可知,a球的平均密度大于水的密度,b球的平均密度小于水的密度;但两球都是空心的,所以不能确定a球材料的密度一定大于b球材料的密度,故D错误,符合题意。 故选D。
3.某种材料制成的空心球漂浮在甲液体的液面上,但沉于乙液体中.利用这个信息可得( )
A.该材料的密度一定小于甲液体的密度 B.该材料的密度一定大于乙液体的密度 C.该材料的密度一定等于甲液体的密度 D.该材料的密度一定等于乙液体的密度 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】
设该材料的密度为ρ,若ρ<ρ甲,空心球会漂浮在甲液体的液面上;若ρ>ρ甲,若球是实心的,球会下沉;若球是空心的,当球的整体密度小于甲液体的密度时,球会漂浮在甲液体的液面上;故A、C都错,∵空心球沉于乙液体中,∴ρ>ρ球>ρ乙,故B正确,D错。 故选B。
4.在水平桌面上有甲乙两个完全相同的烧杯,两个烧杯内分别盛满密度为甲和乙的两种液体,把两个完全相同的小球轻轻地放入甲、乙烧杯内,静止时如图所示,烧杯对桌面的压强分别为p甲和p乙,小球所受浮力分别为F甲和F乙,下列判断正确的是( )
A.F甲F乙 B.甲>乙 C.p甲p乙 D.F甲F乙
【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】
AD.由图可知,小球在甲中漂浮,则F甲=G,在乙中下沉,则F乙<G,又因为两球完全相同,所以F甲>F乙,故AD错误;
B.由图可知,小球在甲中漂浮,则ρ球<ρ甲,在乙中下沉,则ρ球>ρ乙,所以ρ甲>ρ乙,故B正确;
C.烧杯对桌面的压力等于烧杯、烧杯内液体和小球的总重力,由图知,甲、乙液体体积开始时相同,放入小球后甲中漂浮、乙中下沉,乙中溢出的液体多,故甲烧杯内剩余液体的体积大于乙烧杯内液体的体积,又知ρ甲>ρ乙,根据m=ρV和G=mg可知甲烧杯内液体的重力大于乙烧杯内的重力,又因为两烧杯、两小球的重力均相等,故甲杯对水平桌面的压力大于乙杯对水平桌面的压力;又因为烧杯的底面积相等,根据p桌面的压强大于乙杯对水平桌面的压强,即p甲>p乙,故C错误。 故选B。
F可知,甲杯对水平S
5.如图所示,两个相同的盛满水的甲乙容器放在水平地面上,甲容器中漂浮一物块,物块密度ρ 物=0.6ρ水。下列说法正确的是( )
A.水对甲容器的压强大于水对乙容器的压强
B.甲容器对水平地面的压力大于乙容器对水平地面的压力
C.漂浮的物块,受的重力与浮力平衡,且露出水面体积为物体总体积的0.4倍 D.用手将物块缓慢下压至浸没,物块这时受到手的压力和水对物块压力还有浮力和重力 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】
A.两容器中都是水,且水的深度相同,根据液体压强公式p=gh可知,水对甲容器的压强等于水对乙容器的压强,故A错误;
B.因为甲容器中物体漂浮,所以浮力与重力相等,则物体的重力等于排开水的重力,因此两容器对水平地面的压力相等,故B错误; C.物体漂浮,所以F浮=G,则
ρ水gV排=ρ物gV
物V排=V=0.6V
水则露出水面的体积为0.4V,即露出水面体积为物体总体积的0.4倍,故C正确; D.将物块缓慢下压至浸没的过程中,物块这时受到重力、手的压力和水对物块的浮力,故D错误。 故选C。
6.如图是工人将重160 N的物体匀速放下的过程,已知物体下降的距离为3 m,用时3 s,工人的拉力为50 N,工人质量为50kg(物体未浸入水中,且不计绳重及摩擦)设此时工人放绳的速度为v1, 滑轮组的效率η1 ;如果物体完全浸没水中后滑轮的机械效率为
∶3(物体在水中仍匀速下降,动滑轮不会浸入水中且不计绳重及摩擦,η2,已知∶124g取10 N/kg) 设当物体完全浸没在水中后物体所受的浮力为F浮,工人对地面的压力为F2.则( )
A.v1=1 m/s 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】
A.物体下降速度为
B.η1=62.5%。 C.F2 =525 N D.F浮=120 N
vh3m=1m/s t3s因为有4段绳子,所以工人放绳的速度为
v14v物41m/s4m/s
故A不符合题意;
B.已知物体下降的距离为3 m,因为有4段绳子,所以绳子运动距离
s4h43m12m
放绳子的做的有用功
W有用Gh160N3m480J
放绳子的做的总功
W总Fs50N12m600J
滑轮组的效率
W有用480J1100%100%80%
W总600J故B不符合题意;
CD.物体未浸入水中时,不计绳重及摩擦,动滑轮受到重物对它的拉力、本身的重力、绳子的拉力,由F1(G动G)可得,动滑轮重力 nG动4FG450N160N40N
已知η1:η2=4:3,则物体完全浸没水中后滑轮组的机械效率为
2180%60%
物体完全浸没水中后,滑轮组对物体的拉力做的功为有用功,不计绳重及摩擦,克服动滑轮重力做的功为额外功,则此时滑轮组的机械效率
3434W有用F拉物hF拉物260%
W总F拉物hG动hF拉物40N解得F拉物=60N;物体的重力为160N,根据公式可得
F浮=GF拉物=160N-60N=100N
故D不符合题意;
完全入水后,动滑轮受到重物对它向下的拉力、本身向下的重力、4段绳子向上的拉力,由力的平衡条件可得
4F绳F拉物G动
则人对绳子的拉力
11F绳(F拉物G动)(60N40N)25N
44因为物体间力的作用是相互的,所以绳子对人的拉力也为25N;人的重力为
G人m人g50kg10N/kg500N
对人进行受力分析可知,人受竖直向下的重力、竖直向下的拉力、竖直向上的支持力,则人受到竖直向上的支持力
F支G人F绳500N+25N=525N
因为物体间力的作用是相互的,则人对地面的压力为525N,故C符合题意。 故选C。
7.将体积相同的A、B两个小球分别放入甲、乙两种液体中,静止时A球漂浮,B球沉底,若两球所受浮力的大小关系为FAFB,则不能得到的结论是( )
A.乙B 【答案】B
B.AB C.甲>乙 D.A甲
【解析】 【详解】
根据物体的沉浮条件,由图甲知,A球小漂浮在甲液体中,则
A甲
故D不符合题意,由乙图知,B球在乙液体中沉底,则
B乙
故A不符合题意;已知
FAFB
即
甲gVA排乙gVB排
已知
VAVB
A球漂浮,B球沉底,则
VA排VB排
所以
甲>乙
故C不符合题意;因
A甲,B乙
且
甲>乙
由上述关系不能得出
AB
故B符合题意。 故选B。
8.将浸没在水中的鸡蛋由静止释放,鸡蛋开始下沉,下列说法中正确的是(A.鸡蛋由静止释放后只受重力作用 B.鸡蛋所受到的浮力大于重力 C.在水中越深,鸡蛋受到的浮力越大 D.鸡蛋受到的浮力方向始终竖直向上 【答案】D 【解析】 【分析】
本题考查浮力的大小及方向,利用阿基米德原理及物体的浮沉条件。 【详解】
A.浸没在水中的鸡蛋除了受到重力外,还受到水的浮力,故A不正确;
) B.鸡蛋由静止释放后,是下沉的,所以是浮力小于重力,故B不正确;
C.鸡蛋浸没在水中后,排开水的体积不变,根据阿基米德原理,其浮力也保持不变,故C不正确;
D.浮力的方向是竖直向上的,故D正确。 故选D。
9.如图所示是我国海军某舰队的“强国号”潜水艇在海中上浮、下潜训练过程,下列对此潜艇分析正确的是( )
A.潜艇下潜过程中浮力不断减小
B.潜艇上浮未露出海面的过程中浮力不断增大 C.潜艇悬浮时所受浮力等于同体积的海水所受的重力 D.潜艇是靠改变自身所受的重力和浮力实现上浮和下潜的 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】
A.潜艇下潜过程中,排开海水体积不变、海水密度不变,根据F浮液gV排可知浮力不变,故A错误;
B.潜艇上浮时,未露出海面的过程中,排开海水体积不变、海水密度不变,根据
F浮液gV排可知浮力不变,故B错误;
C.潜艇悬浮时完全浸没,排开海水体积等于潜艇的体积,根据阿基米德原理可知,所受浮力等于同体积的海水所受的重力,故C正确;
D.潜艇浸没在海水中时,排开海水体积不变、海水密度不变,故浮力不会变化;根据浮沉条件可知,潜艇要上浮和下潜只能通过改变自身的重力来实现,故D错误。 故选C。
10.如图,底面积为100cm2的薄壁圆柱形容器盛有适量的水。体积为2×10-3m3的木块A漂浮在水面上,有2/5的体积露出水面,如图甲。现将一底面积为25cm2、体积为250cm3的合金块B放在木块A上方,木块A恰好有4/5的体积浸入水中,如图乙。再将B从A上取下来,直接放入容器中,如图丙。下列说法正确的是()
A.木块A受到的重力为8N
B.丙图中,水对容器底部的压强相对于乙图减小了150Pa C.合金块B的密度为3.2×103kg/m3
D.丙图中,物块B对容器底部的压强为1600Pa 【答案】B 【解析】 【详解】
A.体积为2×103cm3的木块A漂浮在水面上,有为:
2的体积露出水面,则排开水的体积53V排2103cm31.2103cm31.2103m3
5由阿基米原理F浮A水gV排,根据漂浮的特点:
GAF浮A①
故物体的重力:
GA水gV排1.0103kg/m310N/kg1.2103m12N
故A项错误;
BC.在图乙中,由漂浮的特点:
GBGAF浮A②
②-①得:
GBF浮A
由阿基米德原理:
43F浮A水gV排A1.0103kg/m310N/kg()2103m34N
55故GB4N,合金块B的密度为:
BGB4N1.6103kg/m3 63gVB10N/kg25010m乙图中,AB都处于漂浮状态,而丙中,A仍漂浮,B沉于容器底部,乙图中:
F浮BGB
丙中B受到的浮力:
F浮B水gVB<GB
故两图相比,B受到的浮力减小了:
FBGB水gVB4N1.0103kg/m310N/kg250106m31.5N③
由阿基米德原理,即排开水的重力减小了1.5N,因为柱形容器,故水对容器底部的压力减小了1.5N,水对容器底部的压强相对于乙图减小:
p故B项正确, C项错误;
F1.5N150Pa S100104m2D.以B为研究对象,受到的重力和浮力及容器底部对其的支持为平衡力,故有:
GBF浮BF水gVBF
由③得:
FGB水gVB1.5N
由力的相互性,物块B对容器底部的压力为1.5N,物块B对容器底部的压强为:
pB故D项错误。
F1.5N600Pa SB25104m2
11.如图(1)所示,边长为10cm的立方体木块A通过细线与圆柱形容器底部相连,容器中液面与A上表面齐平。从打开容器底部的抽液机匀速向外排液开始计时,细线中拉力F随时间t的变化图像如图(2)所示。木块密度ρ = 0.5×103kg/m3,容器底部面积为200 cm2,g = 10N/kg。下列说法中正确的是( )
A.随着液体的排出,木块受到的浮力不断减小 B.容器中的液体是酒精
C.抽液机每秒钟排出液体的质量是10g D.第 30s 时,木块露出液面的高度是 2cm 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】
A.随着液体的排出,液面下降,浮力减小,绳子的拉力减小,但减小到0以后,再随着液体的排出,木块所受到的浮力就不变了,故A错误;
B.当t=0时,A与液面的上表面相平,此时A受到重力、绳子的拉力及液体对它的浮力的作用,故存在平衡关系
因为木块的重力
故木块受到的浮力
由
得液体的密度
这种液体是水,故B错误; C.当绳子的拉力为0时,木块漂浮
由
求出此时排开液体的体积
木块浸入液体中的深度为
故排出液体的质量
排出液体的时间为50s,故每秒钟排出液体的质量10g,故C正确; D.第30s时,抽出水的质量为
故露出液面的高度为
故D错误。 故选C。 【点睛】
二力平衡、浮力及阿基米德原理的综合计算。
12.甲、乙、丙三个相同的柱形容器分别盛有不同液体,均放在水平桌面。将同—正方体物体先后放入这三个容器中,所处的位置如图所示。则下面判断正确的是()
A.比较物体所受到的浮力,则F浮甲 B.根据图示的状态甲容器露出液面最多,丙为悬浮,则甲中液体密度最大,乙次之,丙中最小,因为液面高度相同,因此甲液体体积最大,丙液体体积最小,因此甲液体重力最大,丙液体重力最小,所以甲对桌面压力最大,丙对左面压力最小,因此p甲>p乙>p丙,B符合题意; C.甲密度最大,深度相同,因此甲对容器底部压强最大,则甲对容器底部压力也最大,C不符合题意; D.根据浮力产生原因可知,甲、乙下表面所受压力相等,则其下表面所受压强也相等,D不符合题意。 13.如图所示,水平桌面上放有甲、乙、丙、丁四个完全相同的圆柱形容器。其中甲容器内只有水;乙容器内有木块漂浮在水面上;丙容器内有一个装有铝块的平底塑料盒漂浮在水面上,塑料盒底始终与容器底平行,且塑料盒的底面积等于圆柱形容器底面积的一半;丁容器中用细线悬吊着一个实心的铝球浸没在水中。已知四个容器中的水面一样高,ρ木=0.6×103kg/m3,ρ酒精=0.8×103kg/m3,ρ铝=2.7×103kg/m3,对于这一情景,有如下一些说法: ①各容器对水平桌面的压强相同; ②向乙容器中倒入酒精后,木块底部受到的压强将增大; ③将塑料盒内的铝块取出放到水平桌面上,塑料盒底距容器底的距离的增大值等于水面下降的高度值; ④将悬吊铝球的细线剪断后,丁容器对水平桌面压力的增大值等于铝球所受重力的大小。 上述说法中正确的一组是( ) A.①② 【答案】D 【解析】 【分析】 B.②③ C.③④ D.①③ ①综合分析四个容器的受力情况,利用P= F可比较它们对桌面的压强大小;②利用物体S漂浮时受到浮力不变,底部受到液体压力不变分析;③利用物体从水中出来的体积等于水 在容器中下降的体积可解得;④将悬吊铝球的细线剪断后,丁容器对水平桌面压力的增大值等于铝球所受细线拉力值的大小来判断。 【详解】 ①甲、乙 、丙 、丁容器中水面相平,由p液液gh,F=pS又底面积相等,得容器底部受水的压力相等,而容器的底部只受水的压力,又是圆柱形容器,容器壁不承受液体压力,也不因液体作用对底部产生附加压力,故容器底部受到的压力等于容器中所有物体的向下压力,所以四个容器中,各容器中所有物体向下压力相等,而容器又相同,故四个容器对桌面的压力相等;由于四个容器底面积相等,由P=故①正确。 ②向乙容器中倒入酒精后,使水的密度减小,但木块还漂浮,木块受到浮力不变,上表面没有水,所以木块受到水向上压力大小没变,等于浮力,木块底面积也没变,故木块底部受到的压强不变,故②错误; ③将塑料盒内的铝块取出放到水平桌面上,由于前、后都漂浮,塑料盒的总重力减小,受到浮力减小,造成排开水的体积减小,设为V排 ,盒底相对水面上升为h升,由题意有 F 可知各容器对水平桌面的压强相同SV排=S盒h升=S容器h降 1S盒=S容器 2h升=2h降 又塑料盒底距容器底的距离的增大值为 hh升h降=2h降h降=h降 故③正确; ④将悬吊铝球的细线剪断后,丁容器对水平桌面压力的增大值等于铝球所受细线拉力的大小,因为拉力小于重力。故④错误。 故选D。 14.弹簧测力计下挂一长方体物体,将物体从盛有适量水的烧杯上方离水面某一高度处缓缓下降,然后将其逐渐浸入水中如图(甲);图(乙)是弹簧测力计示数F与物体下降高度h变化关系的图像,则下列说法中正确的是 A.物体的体积是500cm3 B.物体受到的最大浮力是5N C.物体的密度是2.25103kg/m3 D.物体刚浸没时下表面受到水的压力是9N 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】 由乙图可知,物体重9N,全部浸入水中时受到的浮力是9N-5N=4N,刚刚浸没时上表面受到水的压力为0,所以下表面受到水的压力等于浮力4N,则BD错误; 物体浸没时 V物=V排=故A错误; 物体的密度: F浮4N-43==410m, 33液g1.010kg/m10N/kg故C正确。 故答案为C。 mG9N33=2.2510kg/m, VgV10N/kg410-4m3 15.如图所示,甲图中圆柱形容器中装有适量的水.将密度均匀的木块A放入水中静止时,有2/5的体积露出水面,如图乙所示,此时水对容器底部的压强比图甲中水对容器底部的压强增加了300 Pa.若在木块A上表面轻放一个质量为m1的物块,平衡时木块A仍有部分体积露出水面,如图丙所示,此时水对容器底部的压强比图甲中水对容器底部的压强增加了400Pa.若将容器中的水换成另一种液体,在木块A上表面轻放一个质量为m2的物块,使平衡时木块A露出液面部分与丙图相同,如图丁所示.若m1:m2=5:1,则下列说法中正确的是 A.木块A的质量mA与m1之比为1:3 B.在丁图中,液体的密度为0.9×103kg/m3 C.在丁图中,液体对容器底部的压强比图甲水对容器底部的压强增加了360 Pa D.在图丙中,木块A露出水面的体积与木块A的体积之比是1:5 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】 AD.设A的体积为V、容器的底面积为S, A在水中漂浮, 所以: F浮=ρ水V排g=ρ水 甲图和乙图比较,容器底受到的压力差: △F=GA, 比较甲乙两图, 3Vg=GA, 53GA水gV排水gV==△p=5=300Pa,−−−−① SSS同理,比较甲丙图, 'GAm1g水gV排==400Pa,−−−−② △p′= SS比较甲丁图, △p″= GAm2g−−−−③ S①得: ②3水gVGA5300PaS=300Pa,S=, GAm1g'400Pa400Pa水gV排SS解得: mA:m1=3:1, V′排= 此时木块A露出水面的部分占自身体积是1:5,故A错误,D正确. C.②−①得: 4V; 51,即木块A露出水面的体积与木块A的体积之比5m1g=100Pa, S100PaSm1=, g③−①得: m2g=△p″−300Pa, Sm1:m2=5:1, 所以: m2= 解得: △p″=320Pa, 故C错误. B.在丙图中,由于m1和A漂浮,可得: ρ水g 则: m1=ρ水 在丁图中, ρ液g 所以, m2=ρ液 已知m1:m2=5:1, 所以, (ρ水 解得: ρ液=0.8ρ水=0.8×1.0×103kg/m3=0.8×103kg/m3. 故B错误. 20PaS, g43V=GA+m1g=ρ水gV+m1g, 551V, 3V= GA +m2g=ρ水gV+ m2g, 53V-ρ水V , 55143V):(ρ液V-ρ水V)=5:1, 555 16.如图一个装有石块的小船漂浮在水面,如果将石头投入水中,容器的水位将 A.升高 C.不变 【答案】B 【解析】 B.降低 D.无法确定 【分析】 【详解】 石头在船上,船和石头受到的浮力: F浮G总G船G石G船石V石g①, 石块放入水中后,船和石头受到的浮力等于船受到的浮力F船加上石头受到的浮力F石, F浮F船F石, 由于船漂浮: F船G船, 石头沉入水底: F石水gV排, ∴F浮F船F石G船水gV石②, ∵石水, 由①②可得: F浮F浮, 即:石头在船上时,船和石头受到的浮力大,由阿基米德原理可知石头在船上时,船和石头排开水的体积大、水位高,所以把船上的石头投入水中,池内水位下降。故ACD项不符合题意,B项符合题意; 故选B。 17.甲、乙两容器分别装有密度为ρ甲、ρ乙的两种液体,现有A、B两个实心小球,质量分别为mA、mB,体积分别为VA、VB,密度分别为ρA、ρB,已知它们的密度大小关系为ρ甲>ρA>ρB>ρ乙,下列判断正确的是( ) A.若VA=VB,将两球都放入甲容器中,静止时两球所受浮力之比为1:1 B.若VA=VB,将两球都放入乙容器中,静止时两球所受浮力之比为ρA:ρB C.若mA=mB,将A、B两球分别放入乙、甲容器中,静止时两球所受浮力之比为1:1 D.若mA=mB,将A、B两球分别放入甲、乙容器中,静止时两球所受浮力之比为ρB:ρ乙 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】 A.当VA=VB时,mA>mB,将两球都放入甲容器中,两球都将漂浮,浮力等于各自的重力,所以A受到的浮力大于B受到的浮力,故A错误; B.当VA=VB时,将两球都放入乙容器中,两球都将下沉,由公式F浮=ρ液gV排可知,两球排开液体的体积相同,两球所受浮力相等,故B错误; C.若mA=mB时,将A、B两球分别放入乙、甲容器中,A在乙中下沉,所受浮力小于自身 重力,B在甲中漂浮,浮力等于自身的重力,所以两球所受浮力不相等,故C错误; D.若mA=mB时,将A、B两球分别放入甲、乙容器中,A在甲中漂浮,浮力等于自身的重力, F浮A=GA=mAg=mBg, B在乙中下沉,所受的浮力 F浮B=ρ乙gVB,F浮A:F浮B=ρB:ρ乙, 故D正确; 应选D。 18.如图所示,在物理实验中,小明把鸡蛋放入盛有不同浓度盐水的杯中,在这三种情况中,各物理量之间的关系正确的是( ) A.鸡蛋受到的浮力F甲<F乙<F丙 B.鸡蛋排开液体的质量m甲=m乙>m丙 C.容器对桌子的压强p甲<p乙<p丙 D.液体对容器底部的压强△p甲>△p乙=△p丙 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】 A.根据物体的浮沉条件,乙中的鸡蛋悬浮在水中,受到的浮力等于重力;丙中的鸡蛋漂浮在水面,受到的浮力也等于重力,那么应该F乙F丙,A错误; B.设鸡蛋的重力是G,根据物体的浮沉条件可得, GF浮甲、GF浮乙、GF浮丙, 由此可得 F浮甲F浮乙F浮丙 根据阿基米德原理,鸡蛋排开液体所受的重力等于鸡蛋受到的浮力,由此可得 G甲G乙G丙 鸡蛋排开液体的质量关系是 m甲m乙m丙 B错误; C.由图可以看到,甲容器对桌子的压强 p甲F甲G蛋G杯G甲液 SS乙容器对桌子的压强 F乙G蛋G杯G乙液p乙 SS丙容器对桌子的压强 p丙F丙G蛋G杯G丙液 SS还可以知道,甲容器中液体的体积和乙容器中液体的体积的关系 V甲液V乙液,甲液乙液, 所以 m甲液m乙液,G甲液G乙液, 由此可知 p甲p乙; 乙容器中液体的体积和丙容器中液体的体积的关系 V乙液V丙液,乙液丙液, 所以 m乙液m丙液,G乙液G丙液,p乙p丙; C正确; D.液体对甲容器底部的压强改变量 '''p甲p甲液p甲液甲液gh甲液gh甲液甲液ghh甲液 液体对乙容器底部的压强改变量 '''p乙p乙液p乙液乙液gh乙液gh乙液乙液ghh乙液 可知 ''h甲液h乙液,甲液乙液, 所以 p甲p乙; 对于p乙与p丙,可知 p乙p丙由此可知p乙p丙,那么 FG蛋 SSFG蛋 SSp甲p乙p丙 D错误. 19.如图所示,a、b、c是三个实心小球,其中a与b质量相等,b与c体积相同;放入水 中后,a球漂浮、b球悬浮、c球沉底,则下列判断中正确的是 A.它们的体积关系是:VaVbVc B.它们的重力关系是:GaGbGc C.它们的密度关系是:abc D.它们所受的浮力关系是:FaFbFc 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】 A.由题图可知,a漂浮,b悬浮,则 V排aVa,V排bVb 因为当物体的重力等于受到的浮力时物体悬浮或漂浮,所以 FaGa,FbGb 因为a与b质量相等,则物体的重力相等,所以浮力FaFb;因为F浮gV排,所以 V排aV排b 所以 VaVb 由题干可知 VbVc 所以 VaVbVc 故A错误; B.因为b悬浮,c沉入底部,所以 FbGb,FcGc 因为b与c体积相同,所以根据F浮gV排可知FbFc,所以GbGc;则 GaGbGc 故B错误; C.因为当物体的密度大于液体的密度时物体下沉,当物体的密度等于液体的密度时物体悬 浮,当物体的密度小于液体的密度时物体上浮或漂浮,所以根据a漂浮、b悬浮、c沉入底部可知 abc 故C错误; D.由上分析可知:浮力大小关系为 FaFbFc 故D正确。 故选D。 20.如图甲所示,盛有水的薄壁圆柱形容器放在水平桌面上,容器重8N,容器的底面积为 100cm2,在弹簧测力计下悬挂一个长方体金 属块,从水面上方开始以恒定的速度,缓慢直至全部浸没入水中,容器内水的深度由16cm升高到20cm在金属块未触底且水未溢出的过程中,弹簧测力计示数F随时间t变化的图像如图乙所示。若不计水的 阻力,则下列分析不正确的是( ) A.金属块未浸入水中时,水对容器底的压强为1600Pa B.金属块浸没后受到的浮力为4N C.金属块的密度为2.5×103kg/m3 D.金属块浸没在水中后,容器对桌面的压强为2400Pa 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】 A.物块未放入水中时,容器底受到的水的压强 p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.16m=1600Pa 故正确,不符合题意; B.由图乙可知,空气中弹簧测力计的示数等于物体重力为10N,浸没后弹簧测力计的示数为6N,由称重法可知金属块浸没后受到的浮力为 10N-6N=4N 故正确,不符合题意; C.物块浸没后,水的深度增加量 h20cm-16cm=4cm=0.04m 物块浸没在水中时物体排开水的体积 V排V物Sh0.01m20.04m=4104m3 物块的质量 m物块的密度 G10N=1kg g10N/kg物 故正确,不符合题意; m1kg332.510kg/m V物 4104m3D.由于力的作用是相互的,液体给物块4N的浮力,则物块给装置4N的压力,容器中水的重力为 G水m水g水V水g=103kg/m31102m20.16m10N/kg=16N 因此金属块浸没在水中后,容器对桌面的压强为 FG容器G水F压8N+16N+4Np=2.8103Pa 22SS110m故错误,符合题意。 故选D。 因篇幅问题不能全部显示,请点此查看更多更全内容
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